CN108396730A - 一种渐进式通电的地基处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种渐进式通电的地基处理方法，一种渐进式通电的地基处理方法，包括以下步骤：准备工作、导电塑料排水板的布置、排水管的布置、渐进式通电电渗处理。本发明通过设置多个工作单元，对多个工作单元渐进式的通电，实现了土体中水分渐进式的迁移，有助于降低能耗，有助于节约地基处理的成本。

Description

一种渐进式通电的地基处理方法

技术领域

本发明涉及地基处理技术领域，更具体地说，它涉及一种渐进式通电的地基处理方法。

背景技术

软土、淤泥、污泥、尾矿等高含水量低水力渗透性细颗粒介质，其排水固结非常困难。传统的排水固结方法是真空预压和堆载预压，但是对于高含水量低水力渗透性的细颗粒介质，传统的方法速度慢、作用深度有限、对承载力的提高也不足。

对于此类介质组成的软土地基，电渗法是一种非常有潜力的方法，电渗法自第一次被发现至今已有两百多年历史。具体方法为在土中插入金属电极并通以直流电，由于直流电场作用，土中的水从阳极流向阴极，然后将水从阴极排除，而不让水在阳极附近补充，借助电渗作用可逐渐排除土中水。

但是在现有的排水过程中，设置多组金属电极、同时进行电渗的工作，水从阳极迁移到阴极之后，阳极附近土体的含水量下降，使电阻增大，使排水的能耗增加。目前采用的方法是同时对电极进行倒极，原本的阳极转变为阴极，原本的阴极转变为阳极，润湿原本阳极附近的土体之后，再进行倒极，继续进行电渗的工作，使用该方法，使利用电渗加固土体的能耗上升，且降低了处理地基的效率。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种渐进式通电的地基处理方法，具有降低能耗、提高效率的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种渐进式通电的地基处理方法，包括以下步骤：

S1、准备工作：在需要加固的软土地基表面铺设垫层、在软土地基上设置起始工作点和终止工作点；

S2、导电塑料排水板的布置：所述起始工作点和终止工作点之间设有N列导电塑料排水板，N大于3，将导电塑料排水板沿竖直方向插入需要加固的软土地基中，所述导电塑料排水板均匀布置，一列导电塑料排水板设为一个导电排水部,依次为第一导电排水部、第二导电排水部、……、第N导电排水部；

S3、排水管的布置：将导电塑料排水板的出水端连通设置有排水管，所述排水管上连接有抽真空系统；

S4、渐进式通电电渗处理：

a、从起始工作点至终止工作点，依次将M个相邻的导电排水部设置为一个工作单元，2≤M＜N，依次为第一工作单元、第二工作单元、……、第N-M+1工作单元；从靠近起始工作点的一端向靠近终止工作点的一端依次为每一个工作单元通电；

b、将靠近起始工作点的一列导电塑料排水板连接在电源正极，将靠近终止工作点的导电排水部连接在电源负极；第一导电排水部作为第一工作单元的正极，第二导电排水部作为第二工作单元的正极，……，第N-M+1导电排水部作为第N-M+1工作单元正极；

c、当第一工作单元完成电渗工作后，停止对第一工作单元的通电，再为第二工作单元通电；每个工作单元均完成电渗工作后，完成整个软土地基的加固。

通过上述技术方案，铺设好垫层、布置好导电塑料排水板和排水管之后，分别连接每一个导电排水部的线路，利用抽真空系统进行抽负压的工序，起到一定的排水和加固的效果。

从最靠近起始工作点的一端的第一工作单元开始进行电渗处理，第一工作单元中连接在电源正极上的导电排水部附近的水运动至连接在电源负极上的导电排水部附近，在与抽真空系统的配合之下，加强了土体中水分的排出。

第一工作单元的电渗工作完成后，停止对第一工作单元的通电，为第二工作单元通电，启动第二工作单元工作；第二工作单元完成电渗工作后，再启动第三工作单元工作，至第N-M+1个工作单元完成工作，使土体中的水分向同一个方向移动，实现渐进式通电，起到渐进式排水的作用。使已经被加固的土体也无需再被润湿，起到了节约能耗、提高效率的目的，如此重复操作，使土体中的水分均随导电塑料排水板排出，以实现对软土地基的加固处理。

进一步优选为：将需要加固的软土地基分为多个施工区，每个所述施工区同时进行电渗工作。

通过上述技术方案，将大面积的需要处理的地基分为多个小面积的施工区，将大范围的渐进式通电转换为多个区域的小范围渐进式通电，可多个区域同时进行，有助于缩短地基处理的时间，加快地基处理的效率。

进一步优选为：相邻两个导电排水部设置为一个工作单元。

通过上述技术方案，提供一种渐进式通电的方式，有助于节约电渗的能耗，降低地基处理的成本。

进一步优选为：相邻三个导电排水部设置为一个工作单元，通电过程中，设于中间的导电排水部不通电。

通过上述技术方案，提供另一种渐进式通电的方式，下一个工作单元接在电源正极上的导电排水部为上一个工作单元的不通电的导电排水部，有助于增强电渗的效果加强软基处理的效果。

进一步优选为：所述起始工作点位于施工区的一端，所述终止工作点位于施工区的另一端。

通过上述技术方案，在一个施工区内形成一个渐进通电的方向，在排水过程中，使水分的迁移更加稳定。

进一步优选为：所述的步骤S1中，起始工作点设置有一个，终止工作点设置有两个，起始工作点位于施工区的中部，两个终止工作点分别位于施工区的两端；所述起始工作点到每个终止工作点的地基处理方法均采用S2～S4的步骤。

通过上述技术方案，一个施工区中土体的水分从施工区的中部从施工区的两端迁移，形成两个渐进通电的方向，有助于加强渐进式通电排水的效率。

进一步优选为：所述的步骤S1中，起始工作点设置有两个，终止工作点设置有一个，两个起始工作点分别位于施工区的两端，终止工作点位于施工区的中部；所述每个起始工作点到终止工作点的地基处理方法均采用S2～S4的步骤。

通过上述技术方案，一个施工区中土体的水分从施工区的两端从施工区的中部迁移，形成两个渐进通电的方向，有助于加强渐进式通电排水的效率。

进一步优选为：相邻导电排水部之间的距离为0.75-1m。

通过上述技术方案，相邻导电排水部之间的距离较小，有助于提高每一个工作单元电渗排水的工作效率，从而加强整个软土地基的处理效率。

进一步优选为：所述抽真空系统包括覆盖在软土地基上层的塑料膜和用于抽真空的真空泵。

通过上述技术方案，通过塑料膜和真空泵的配合，使抽负压的过程简单、易操作。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

通过设置多个工作单元，对多个工作单元渐进式的通电，在排水加固土体的过程中，实现了土体中水分渐进式的迁移，有助于降低能耗，且利于提高处理地基的效率。

附图说明

图1是实施例1的结构示意图,主要用于体现第一工作单元通电的结构；

图2是实施例1的结构示意图,主要用于体现第二工作单元通电的结构；

图3是实施例2的结构示意图,主要用于体现第一工作单元通电的结构；

图4是实施例2的结构示意图,主要用于体现第二工作单元通电的结构；

图5是实施例3的结构示意图，主要用于体现渐进式通电的通电方向；

图6是实施例4的结构示意图，主要用于体现渐进式通电的通电方向；

图中，1、软土地基；2、垫层；3、第一导电排水部；4、第二导电排水部；5、排水管；6、第一工作单元；7、第二工作单元；8、塑料膜。

具体实施方式

下面结合实施例和附图，对本发明进行详细描述。

实施例1：一种渐进式通电的地基处理方法，如图1所示，箭头方向表示渐进式通电的方向，包括以下步骤：准备工作、导电塑料排水板的布置、排水管5的布置、渐进式通电电渗处理。

准备工作：在需要加固的软土地基1表面先铺设垫层2，将需要加固的软土地基1分为多个施工区，在多个施工区上同时施工，提高工作的效率。施工区的一端设为起始工作点，且另一端设为终止工作点；其中垫层2为砂垫层，每个施工区内的设置方法相同。

导电塑料排水板的布置：起始工作点和终止工作点之间设有100列导电塑料排水板,每个导电塑料排水板的宽度为10cm，每列导电塑料排水板设为一个导电排水部，共有100个导电排水部，每个导电排水部中包括一百个导电塑料排水板。每列导电塑料排水板的之间的距离为1m，一列导电塑料排水板中相邻两个导电塑料排水板之间的距离为1m。

其中将导电塑料排水板沿竖直方向插入需要加固的软土地基11中，导电塑料排水板插入土体中的深度为8m。

排水管5的布置：将导电塑料排水板背向土体的出水端连通设置有排水管5上，排水管5上连接有抽真空系统；抽真空系统包括覆盖在施工区上层的塑料膜8和用于抽真空的真空泵。真空泵放置于塑料膜8背向施工区的一侧，且伸入塑料膜8中进行抽真空作业。

如图2所示，渐进式通电电渗处理：将两个相邻的导电排水部设为一个工作单元，从靠近起始工作点的一端向靠近终止工作点的一端依次为每一个工作单元通电，箭头方向表示渐进式通电的方向。

最靠近起始工作点的第一导电排水部3和第二导电排水部4设为第一工作单元6、第二导电排水部4和第三导电排水部设为第二工作单元7、……、第九十九导电排水部和第一百导电排水部设为第九十九工作单元。

启动第一工作单元6工作，将第一导电排水部3连接在电源正极，将第二导电排水部4连接在电源负极；使两个导电排水部、电源和大地之间形成电回路，使土体中的水向靠近阴极的一端迁移，随导电塑料排水板排出土体，以达到为土体排水、加固土体的目的。

当阳极附近的土体中水分减少，达到加固的标准时，停止第一工作单元6的通电，为第二工作单元7的通电，第二导电排水部4连接在电源的正极上，第三导电排水部连接在电源的负极上。如此重复至每个工作单元均完成电渗工作，实现了渐进式通电、加固土体的目的，减少了能耗。所有工作单元完成电渗排水之后，整个施工区的排水加固工作完成。每个施工区均完成电渗排水之后，整个需要处理的软土地基1处理完成。

实施例2：一种渐进式通电的地基处理方法，如图3所示，箭头方向表示渐进式通电的方向，与实施例1的区别在于，相邻三个导电排水部设置为一个工作单元。第一导电排水部3、第二导电排水部4、第三导电排水部设为第一工作单元6；第二导电排水部4、第三导电排水部、第四导电排水部设为第二工作单元7；……；第九十八导电排水部、第九十九导电排水部、第一百导电排水部设为第九十八工作单元。

如图4所示，箭头方向表示渐进式通电的方向，通电过程中，先为第一工作单元6通电，将第一导电排水部3连接在电源的正极上，将第三导电排水部连接在电源的负极上，第二导电排水部4不通电。当阳极附近的土体中水分减少，达到加固的标准时，停止第一工作单元6的通电，为第二工作单元7的通电，将第二导电排水部4连接在电源的正极上，将第四导电排水部连接在电源的负极上。对每一个工作单元依次执行通电的过程，至所有工作单元均完成电渗的工作，完成对土体的加固。

实施例3：一种渐进式通电的地基处理方法，如图5所示，箭头方向表示渐进式通电的方向，与实施例1的区别在于，起始工作点设有一个，终止工作点设有两个，起始工作点位于施工区的中部，终止工作点位于施工区的两端，从施工区的中部向施工区的两端渐进式通电。

实施例4：一种渐进式通电的地基处理方法，如图6所示，箭头方向表示渐进式通电的方向，与实施例1的区别在于，起始工作点设有两个，终止工作点设有一个，两个起始工作点位于施工区的两端，终止工作点位于施工区的中部，从施工区的两端向施工区的中部渐进式通电。

实施例5：一种渐进式通电的地基处理方法，与实施例1的区别在于，每列导电塑料排水板的之间的距离为0.75m，一列导电塑料排水板中相邻两个导电塑料排水板之间的距离为0.75m。

实施例6：一种渐进式通电的地基处理方法，与实施例1的区别在于，每列导电塑料排水板的之间的距离为0.9m，一列导电塑料排水板中相邻两个导电塑料排水板之间的距离为0.9m。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种渐进式通电的地基处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、准备工作：在需要加固的软土地基（1）表面铺设垫层（2）、在软土地基（1）上设置起始工作点和终止工作点；

S2、导电塑料排水板的布置：所述起始工作点和终止工作点之间设有N列导电塑料排水板，N大于3，将导电塑料排水板沿竖直方向插入需要加固的软土地基（1）中，所述导电塑料排水板均匀布置，一列导电塑料排水板设为一个导电排水部,依次为第一导电排水部（3）、第二导电排水部（4）、……、第N导电排水部；

S3、排水管（5）的布置：将导电塑料排水板的出水端连通设置有排水管（5），所述排水管（5）上连接有抽真空系统；

S4、渐进式通电电渗处理：

a、从起始工作点至终止工作点，依次将M个相邻的导电排水部设置为一个工作单元，2≤M＜N，依次为第一工作单元（6）、第二工作单元（7）、……、第N-M+1工作单元；从靠近起始工作点的一端向靠近终止工作点的一端依次为每一个工作单元通电；

b、将靠近起始工作点的一列导电塑料排水板连接在电源正极，将靠近终止工作点的导电排水部连接在电源负极；第一导电排水部（3）作为第一工作单元（6）的正极，第二导电排水部（4）作为第二工作单元（7）的正极，……，第N-M+1导电排水部作为第N-M+1工作单元正极；

c、当第一工作单元（6）完成电渗工作后，停止对第一工作单元（6）的通电，再为第二工作单元（7）通电；每个工作单元均完成电渗工作后，完成整个软土地基（1）的加固。

2.根据权利要求1所述的一种渐进式通电的地基处理方法，其特征在于，将步骤S1中需要加固的软土地基（1）分为多个施工区，在每个施工区内设置起始工作点和终止工作点。

3.根据权利要求2所述的一种渐进式通电的地基处理方法，其特征在于，相邻两个导电排水部设置为一个工作单元。

4.根据权利要求2所述的一种渐进式通电的地基处理方法，其特征在于，相邻三个导电排水部设置为一个工作单元，通电过程中，设于中间的导电排水部不通电。

5.根据权利要求3或4所述的一种渐进式通电的地基处理方法，其特征在于，所述起始工作点位于施工区的一端，所述终止工作点位于施工区的另一端。

6.根据权利要求3或4所述的一种渐进式通电的地基处理方法，其特征在于，所述的步骤S1中，起始工作点设置有一个，终止工作点设置有两个，起始工作点位于施工区的中部，两个终止工作点分别位于施工区的两端；所述起始工作点到每个终止工作点的地基处理方法均采用S2～S4的步骤。

7.根据权利要求3或4所述的一种渐进式通电的地基处理方法，其特征在于，所述的步骤S1中，起始工作点设置有两个，终止工作点设置有一个，两个起始工作点分别位于施工区的两端，终止工作点位于施工区的中部；所述每个起始工作点到终止工作点的地基处理方法均采用S2～S4的步骤。

8.根据权利要求1所述的一种渐进式通电的地基处理方法，其特征在于，相邻导电排水部之间的距离为0.75-1m。

9.根据权利要求1所述的一种渐进式通电的地基处理方法，其特征在于，所述抽真空系统包括覆盖在软土地基（1）上层的塑料膜（8）和用于抽真空的真空泵。